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StuDocu no está patrocinado ni avalado por ningún colegio o universidad. Resumen cap1, 5, 6, 7 y 8 - Guyton e Hall - Fisiologia medica 13 ed. Fisiología (Universidad Autónoma de Chihuahua) StuDocu no está patrocinado ni avalado por ningún colegio o universidad. Resumen cap1, 5, 6, 7 y 8 - Guyton e Hall - Fisiologia medica 13 ed. Fisiología (Universidad Autónoma de Chihuahua) Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de-chihuahua/fisiologia/resumenes/resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed/3144067/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed https://www.studocu.com/es-mx/course/universidad-autonoma-de-chihuahua/fisiologia/3176584?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de-chihuahua/fisiologia/resumenes/resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed/3144067/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed https://www.studocu.com/es-mx/course/universidad-autonoma-de-chihuahua/fisiologia/3176584?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed Capitulo 1: Organización funcional del cuerpo humano y control del medio interno Mecanismos homeostáticos de los principales sistemas funcionales Homeostasis Homeostasis según los fisiólogos al mantenimiento de unas condiciones casi contantes del medio interno. Especialmente todos los órganos y tejidos del organismo realizan funciones que colaboran al mantenimiento de estas condiciones constantes. Regulación de las funciones corporales Sistema nervioso. Este está compuesto principalmente por tres partes: la porción de aferencia sensitiva, el sistema nervioso central y la porción eferente motora. Sistema de regulación hormonal Dentro del organismo se encuentran ocho glándulas endocrinas mayores que segregan productos químicos denominados hormonas, estas se transportan en el liquido extracelular a todas partes del cuerpo para regular las funciones celulares. Reproducción A veces no se considera como una funcion homeostatica, aunque ayuda a mantener la homeostasis generando nuevos seres que ocuparían el lugar de aquellos que mueren. Capitulo 4: Transporte de sustancias a través de la membrana celular La barrera lipídica no es miscible con el líquido extracelular ni con el líquido intracelular, esto quiere decir que constituye una barrera frente al movimiento de moléculas de agua y de sustancias insolubles entre los comportamientos del líquido extracelular e intracelular. Las moléculas proteicas de la membrana tienen unas propiedades totalmente diferentes para transportar sustancias. Sus estructuras moleculares interrumpen la continuidad de la bicapa lipídica y constituyen una ruta alternativa a través de la membrana celular Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed Diferentes tipos de transportes a través de la membrana: Difusión.- Todas las moléculas e iones de los líquidos corporales, incluyendo las sustancias disueltas y las moléculas de agua están en constante movimiento y existe nunca se interrumpe en ninguna sustancia salvo en la temperatura de cero absoluto, una única molécula en una solución rebota entre las otras moléculas, primero en una dirección, después en la otra, después en otra y así sucesivamente, rebotando de manera aleatoria miles de veces por segundo. Este movimiento continuo de moléculas entre sí en los líquidos o los gases se denomina difusión. La difusión a través de la membrana celular se subdivide en dos subtipos: difusión simple.- el movimiento cinético de las moléculas o de los iones se produce a través de una abertura de la membrana o a través de espacio intermoleculares sin ninguna interacción con las proteínas transportadoras de la membrana. difusión facilitada.- precisa la interacción de una proteína transportadora. la proteína transportadora ayuda al paso de las moléculas o de los iones a través de la membrana mediante su unión química con los mismos y si desplazamiento a través de la membrana de esta manera.se puede producir difusión simple a través de la membrana celular por dos rutas: 1) a través de los intersticios de la bicapa lipídica si la sustancia que difunde es liposoluble 2) a través de los canales acuosos que penetran en todo el grosor de la bicapa a través de las grandes proteínas transportadoras. Aunque el agua es muy insoluble en los lípidos de la membrana, pasa rápidamente a través de los canales de las moléculas proteicas que penetran en todo el espesor de la membrana. Los canales proteicos se distinguen por ser permeables de manera selectiva a ciertas sustancias y porque muchos canales pueden abrirse o cerrarse por compuertas, muchos de los canales proteicos son muy selectivos para el transporte de uno más iones o moléculas especificas, esto se debe a las características del propio canal, como su diámetro, su forma y la naturaleza de las cargas eléctricas y enlaces químicos que están a lo largo de sus superficies internas. Activación de los canales proteicos. La activación de los canales proteicos proporciona un medio para controlar la permeabilidad iónica de los canales, la apertura y el cierre de las compuertas están controlados de dos maneras principales: Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 activación por voltaje.- la conformación molecular de la compuerta i de sus enlaces químicos responde al potencial eléctrico que se establece a través de la membrana celular activación química (por ligando).- las compuertas de algunos canales proteicos se abren por la unión de una sustancia química (un ligando) a la proteína; esto produce un cambio conformaciones o un cambio de los enlaces químicos de la molecilla de la proteína que abre cierra la compuerta. Transporte activo.- En ocasiones es necesaria una gran concentración de una sustancia en el líquido intracelular aun cuando el líquido extracelular contenga solo una pequeña concentración. Cuando una membrana celular transporta moléculas o iones contra un gradiente eléctrico o de presión el proceso se denomina transporte activo, algunas de estas sustancias son: iones de sodio, potasio, calcio, hierro, hidrogeno, cloruro, yoduro, y urato, diversos azucares diferentes y la mayor parte de los aminoácidos. El transporte activo se divide en dos tipos según el origen de la energía que se utiliza para producir el transporte ya sea primario o secundario, en el transporte activo primario la energía procede directamente de la escisión del ATP o de algún otro compuesto de fosfato de alta energía. En el transporte activo secundario la energía procede secundariamente de la energía que se ha almacenado en forma de diferencias de concentración iónica de sustancias moleculares o iónicas secundarias entre los dos lados de la membrana celular. En ambos casos el transporte depende deproteínas transportadoras que penetran a través de la membrana celular, al igual que en la difusión facilitada. Transporte activo primario.- entre las sustancias que se transportan mediante transporte activo primario están el sodio, el potasio, el calcio, el hidrogeno, el cloruro y algunos otros iones, Transporte activo secundario.- cuando los iones se transportan hacia el exterior de las células mediante transporte activo primario habitualmente se establece un gradiente de concentración de iones sodio a través de la membrana celular, con una concentración elevada fuera de la celula y una concentración muy baja en su interior. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed Capitulo 5: Potenciales de membrana y potenciales de acción Hay potenciales eléctricos a través de las membranas de prácticamente todas las células del cuerpo. Además algunas como las células nerviosas y musculares son capaces de generar impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes en sus membranas. Debido al gran gradiente de concentración de potasio desde el interior hacia el exterior hay una intensa tendencia a que cantidades adicionales de iones potasio difundan hacia fuera a través de la membrana. A medida que lo hacen transportan cargas eléctricas positivas hacia el exterior, generando de esta manera electropositividad fuera de la membrana y electonegatividad en e l interior debido a los aniones negativos que permanecen detrás y que no difunden hacia fuera con el potasio. Es un plazo de aproximadamente un milisegundo la diferencia de potencial entre el interior y el exterior, denominada potencial de difusión, se hace lo suficientemente grande como para bloquear la difusión adicional neta de potasio hacia el exterior, a pesar del elevado gradiente de concentración iónica de potasio. el nivel de potencial de difusión a través de una membrana que se opone exactamente a la difusión neta de un ion particular a través de la membrana se denomina potencial de Nerst para ese ion, pero cuando una membrana es permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusión que se genera depende de tres factores: a) la polaridad de la carga eléctrica de cada uno de los iones b)la permeabilidad de la membrana a cada uno de los iones c)las concentraciones de los respectivos iones en el interior y en el exterior de la membrana. Potencial de membrana en reposo de los nervios El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas grandes cuando no transmiten señales nerviosas es de aproximadamente -90mV. Potencial de acción nervioso Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción que son cambiados rápidos del potencial de membrana que s e extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa. Cada potencial de acción comienza con un cambio súbdito desde el potencial de membrana negativo en reposo normal hasta un potencial positivo y después termina un cambio Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 casi igual de rápido de nuevo hacia el potencial de acción, las sucesivas fases del potencial de acción son las siguientes: Fase de reposo.- este es el potencial de la membrana en reposo pero antes del comienzo del potencial de acción, Fase de despolarización.- en este momento la membrana se hace súbitamente muy permeable a los iones sodio lo que permite que un número muy grande de iones de sodio con carga positiva difunda hacia el interior del axón, el estado normal de -90mV se neutraliza inmediatamente por la entrada de iones sodio cargadas positivamente, y el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva Fase de re polarización.- en un plazo de algunas diezmilésimas de segundo después de que la membrana se haya hecho muy permeable a los iones de sodio, los canales de sodio comienzan a cerrarse y los canales de potasio se abren más de lo normal. de esta manera, la rápida difusión de los iones potasio hacia el exterior restablece el potencial de membrana en reposo negativo normal. Resumen de los fenómenos que causan el potencial de acción Durante el estado de reposo, antes de que comience el potencial de acción, la conductancia a los iones potasio es 50 a 100 veces mayor que la conductancia a los iones sodio. Esto se debe a una fuga mucho mayor de iones potasio que sodio a través de los canales de fuga. Sin embargo, al inicio del potencial de acción se activan instantáneamente los canales de sodio y dan lugar a un amento de la conductancia al sodio 5000 veces. Después el proceso de inactivación cierra los canales de sodio en otra fracción de milisegundo. El inicio del potencial de acción tambien produce activación por el voltaje de los canales de potasio, haciendo que empiecen a abrirse más lentamente una fracción de milisegundo después de que se abran los canales de sodio. Al final del potencial de acción, el retorno del potencial de membrana al estado negativo hace que se cierren de nuevo los canales de potasio hasta su estado original, pero una vez más solo después de una demora de un milisegundo. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed Función de otros iones durante el potencial de acción: Aniones.- Estos iones no difusibles casi no salen al exterior de la celula, por lo tanto son los responsables de la carga negativa en el interior de la fibra cuando hay un déficit neto de iones potasio de carga positiva y otros iones positivos Iones calcio.- Al igual que la bomba de sodio, la bomba de potasio bombea calcio desde el interior hacia el exterior de la membrana celular creando un gradiente de ion calcio de aproximadamente 10000 veces Principio del todo o nada.- una vez que se ha originado un potencial de acción en cualquier punto de la membrana de una fibra normal, el proceso de despolarización viaja por toda la membrana si las condiciones son adecuadas, no viaja en lo absoluto si no lo son, Restablecimiento de los gradientes iónicos de sodio y potasio tras completarse los potenciales de acción: la importancia del metabolismo de la energía La propagación de cada potencial de acción a lo largo de una fibra nerviosa reduce muy ligeramente las diferencias de concentración de sodio y de potasio en el interior y el exterior de la membrana, porque los iones sodio difunden hacia el interior durante la despolarización y los iones potasio difunden hacia el exterior durante la repolarización, la restauración de las diferencias de las concentraciones de membrana de sodio y de potasio se consigue por la acción de la bomba sodio potasio, los iones sodio que han difundido hacia el interior de la celula durante los potenciales de acción u los iones potasio que han difundido hacia el exterior deben volver a su estado original por la bomba sodio potasio, y como se necesita energía pues se obtiene del sistema energético del ATP. Características especiales de la transmicion de señales en los troncos nerviosos Las fibras grandes son mielinizadas y las pequeñas no mielinizadas, un tronco nervioso medio contiene aproximadamente el doble de fibras no mielinizadas que mielinizadas, el núcleo central de la fibra es el axón, y la membrana que realmente conduce el potencial de acción, el axón contiene en su centro el axoplasma, que es un líquido intracelular viscoso. Alrededor del axón hay una vaina de mielina que con frecuencia es mucho más gruesa que el propio axón. la esfingomielina es un excelente aislante eléctrico que disminuye el flujo iónico a través dela Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 membrana aproximadamente 5000 veces, delimitando así una pequeña zona denominada nódulo de Ranvier por el cual los impulsos viajan mas rápido con una velocidad de conducción con una variación de 0,25m/s hasta 100m/s Capitulo 6: Contracción del musculo esquelético Anatomía Fisiológica del musculo esquelético Todos los músculos esqueléticos están formados por numerosas fibras cuyo diámetro varia entre 10 y 80 um. Que a la vez cada una de estas fibras está formada por subunidades más pequeñas llamadas miofibrillas. Sarcolema. El sarcolema es la membrana celular de la fibra muscular, que este está formado por una membrana celular verdadera, denominada membrana plasmática y una cubierta externa formada por una capa delgada de material polisacárido que contiene delgadas fibrillas de colágeno. Miofibrillas, filamentos de actina y miosina. Cada fibra muscular contiene varios cientos de miofibrillas formada aproximadamente por 1500 filamentos de miosina y por 3000 filamentos de actina adyacentes entre sí, que son grandes moléculas proteicas polimerizadas responsables de la contracción muscular real. Cuando los filamentos de actina y de miosina se intredigitan parcialmente hacen que las miofibrillas tengan bandas claras y oscuras alternas, las bandas claras contienen solo filamentos de actina y se denominan bandas I. las bandas oscuras contienen filamentos de miosina y se denominan bandas A, las pequeñas proyecciones que se originan a los lados de los filamentos de miosina se denominan puentes cruzados. La interacion entre estos puentes cruzados y los filamentos de actina producen la contracción. los extremos de los filamentos de actina están unidos al denominado disco Z. desde este disco estos filamentos se extienden en ambas direcciones para interdigitarse con los filamentos de miosina, el disco Z que en si mismo está formado por proteínas filamentosas distintas de los filamentos de actina y miosina, atraviesa las miofibrillas y tambien pasa desde unas miofibrillas a otras, uniéndose entre sí a lo largo de toda la longitud de la fibra muscular, por lo tanto tosa la fibra tiene bandas claras y oscuras, al igual que las miofibrillas individuales. La porción de la miofibrilla que está entre dos discos Z sucesivo se denomina Sarcómero. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed La relación de yuxtaposición entre los filamentos de miosina y de actina es difícil de mantener, pero esto se consigue con un gran número de moléculas filamentosas de una proteína llamada titina, estas moléculas elásticas de titina actúan como armazón que mantiene en su posición los filamentos de miosina y de actina, de modo que funcione la maquinaria contráctil del Sarcómero Sarcoplasma. Es el liquido intracelular que ocupa el espacio entre las miofibrillas y contiene grandes cantidades de potasio, magnesio, fosfato y múltiples enzimas proteicas, tambien contienen grandes cantidades de mitocondrias que son las encargadas de proporcionar el ATP en la contracción. Retículo sarcoplasmático. El extenso retículo que rodea las miofibrillas de todas las fibras musculares en el sarcoplasma. Mecanismo general de la contracción muscular El inicio y la ejecución de la contracción muscular se producen en las siguientes etapas secuenciales: 1. Un potencial de acción viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre las fibras musculares. 2. En cada terminal, el nervio secreta una pequeña cantidad de la sustancia neurotransmisora acetilcolina. 3. Al acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales activados por acetilcolina a través de moléculas proteicas que flotan en la membrana. 4. La apertura de los canales activados por acetilcolina permite que grandes cantidades de iones sodio difundan hacia el interior de la membrana de la fibra muscular. esto inicia un potencial de acción en la membrana. 5. El potencial de acción viaja a lo largo de la fibra muscular de la misma manera que los potenciales de acción viajan a lo largo de las membranas de las fibras nerviosas. 6. El potencial de acción despolariza la membrana muscular, y buena parte de la electricidad del potencial donde hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones que se han almacenado en el interior de este retículo. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 7. Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso contráctil 8. Después de una fracción de segundo los iones de calcio son bombeados de nuevo hacia el retículo sarcoplásmico por una bomba de Ca de la membrana u permanecen almacenados en el retículo hasta que llega un nuevo potencial de acción muscular; esta retirada de los iones calcio desde las miofibrillas hace que cese la contracción muscular. Filamento de miosina. El filamento de miosina está formado por múltiples moléculas de miosina, cada una de las moléculas está formada por seis cadenas polipeptidicas, dos pesadas y cuatro ligeras, las dos cadenas pesadas se enrollan entre sí en espiral para formar una hélice doble, que se denomina cola de la molécula de miosina. Un extremo de cada una de estas cadenas se pliega bilateralmente para formar una estructura polipeptidica globular denominada cabeza de miosina. El filamento de miosina está formado por 200 o más moléculas individuales de miosina, además la cabeza de miosina tiene una característica esencial para la contracción actúa como una enzima ATPasa permitiendo escindir el ATP y que utiliza la energía procedente del enlace fosfato de alta energía del ATP para el proceso de contracción. Filamento de actina. está formado por tres componentes proteicos actina, tropomiosina y troponina, el filamento de actina está compuesto por una doble hélice de F-actina, que a la vez están formadas por moléculas de G-actina que a cada molécula de G-actina se le une ADP(sitios activos). Las bases de los filamentos de actina se anclan fuertemente en los dicos Z; los extremos de los filamentos protruyen en ambas direcciones para situarse en los espacios que hay entre las moléculas de miosina. Moléculas de tropomiosina. El filamento de actina tambien contiene otra proteína, la tropomiosina. Estas moléculas están enrolladas en espiral alrededor de los lados de la hélice de F- actina. En estado de reposo las moléculas de tropomiosina recubren los puntos actinos de las hebras de actina de este modo no se puede producir la contracción. Troponina. Unidas de manera intermitente a lo largo de los lados de las moléculas de tropomiosina hay otras moléculas proteicas denominadas troponina. Que son complejos de tres subunidades proteicas unidades entre sí de manera laxa, cada una de las cuales tiene una función especifica: Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed troponina I.- tiene gran afinidad por la actina troponina T.- afinidad por la tropomiosina troponina C.- gran afinidad por el calcio Características de la contracción de todo el musculo Muchas características de la contracción muscular se pueden demostrar desencadenando espasmos musculares únicos. Esto se puede conseguir con la excitación eléctrica instantánea del nervio que inerva un musculo o haciendo pasar un estimulo eléctricobreve a través del propio musculo dando lugar a una única contracción súbita que dura una fracción de segundo. Contracción isométrica frente a isotónica La contracción muscular es isométrica cuando el musculo no se acorta durante la contracción e isotónica cuando se acorta, pero la tensión permanece constante durante toda la contracción. En la isotónica el musculo se acorta contra una carga fija. Fibras musculares rápidas frente a lentas Fibras rápidas: fibras grandes para obtener una gran fuerza de contracción; retículo sarcoplasmático extenso; grandes cantidades de enzimas glucolíticas; vascularización menos extensa; menos mitocondrias Fibras lentas: fibras más pequeñas; inervadas por fibras nerviosas más pequeñas; vascularización y capilares más extensos; número elevado de mitocondrias; grandes cantidades de mioglobina. Mecanismo de la contracción del musculo esquelético Unidad motora – todas las motoneuronas que salen de la medula espinal inervan múltiples fibras nerviosas y el numero depende del tipo de musculo. Todas las fibras musculares que son inervadas por una única fibra nerviosa se denominan unidad motora. Cuando la frecuencia de la contracción alcanza un nivel crítico, las contracciones sucesivas finalmente se hacen tan rápidas que se fusionan entre sí, y la contracción del musculo entero parece ser completamente suave y continua. Esto se denomina tiranización. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 Hipertrofia y atrofia muscular La hipertrofia muscular se debe a un aumento de filamentos de actina y miosina en cada fibra muscular, dando lugar a un aumento de tamaño de las fibras musculares individuales. La hipertrofia aparece en un grado mucho mayor cuando el musculo está sometido a carga durante el proceso contráctil. Cuando un musculo no se utiliza durante muchas semanas, la velocidad de disminución de las proteínas contráctiles es mucho más rápida que la velocidad de sustitución. Por tanto se produce atrofia muscular. Hiperplasia de las fibras musculares En situaciones poco frecuentes de generación extrema de fuerza muscular se ha observado que hay un aumento real del número de fibras musculares además del proceso de hipertrofia de las fibras. Capítulo 7: Contracción del musculo esquelético Las fibras del músculo esquelético están inervadas por fibras nerviosas mielinizadas grandes que se originan en la médula espinal. Cada terminación nerviosa forma una unión denominada unión neuromuscular, el potencial de acción Que se inicia en la fibra muscular viaja en ambas direcciones hacia los extremos de la fibra muscular. Anatomía fisiológica de la unión neuromuscular: La placa motora terminal. La fibra nerviosa forma un complejo de terminaciones nerviosas ramificadas que se invaginan en la superficie de la fibra muscular, pero que permanece fuera de la membrana plasmática, toda esta estructura se llama placa motora terminal, la membrana invaginada se llama gotera sináptica o valle sináptico y al espacio que hay entre la terminación y la membrana de la fibra se llama espacio sináptico o hendidura sináptica, en ella se encuentran numerosos pliegues llamados hendiduras subneurales, en la terminación axónica hay muchas mitocondrias que proporcionan ATP para la síntesis de la acetilcolina la cual excita a la membrana muscular, la acetilcolina se sintetiza en el Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed citoplasma pero se absorbe en el interior de las vesículas sinápticas de las cuales hay unas 300,000 en una placa terminal, la enzima acetilcolinesterasa destruye la acetilcolina es algunos milisegundos. Secreción de acetilcolina por las terminaciones nerviosas. Cuando un impulso nervioso llega a la unión neuromuscular, se liberan aprox. 125 vesículas de acetilcolina desde la terminación hacia el espacio sináptico. Se piensa que los iones calcio tienen una fuerza de atracción sobre las vesículas de acetilcolina, desplazándolas hacia la membrana neural. Exocitosis: Proceso mediante el cual las vesículas se fusionan con la membrana neural y Vacían su acetilcolina en el espacio sináptico. Efecto de la acetilcolina sobre la membrana de la fibra muscular postsináptica para abrir canales iónicos: Los receptores de acetilcolina son canales iónicos activados por acetilcolina y están localizados casi totalmente cerca de las hendiduras subneurales. Cada receptor es un complejo proteico formado de 5 subunidades: 2 alfa; una beta, una delta y una gamma, su principal efecto es permitir que grandes cantidades de Sodio pasen al interior de la fibra, esto genera un cambio de potencial positivo local en la membrana de la fibra muscular denominado potencial de la placa terminal que inicia un potencial de acción. Destrucción por la acetilcolinesterasa de la acetilcolina liberada: La acetilcolina sigue activando los receptores de acetilcolina, sin embargo se elimina rápidamente por 2 medios: 1. Por la enzima acetilcolinesterasa. Una pequeña cantidad de acetilcolina difunde hacia el exterior del espacio sináptico y ya no está disponible para actuar sobre la fibra nerviosa, el breve espacio de tiempo que la acetilcolina está en el espacio sináptico es suficiente para excitar la fibra muscular y su rápida eliminación no permite la reexcitación muscular. Potencial de la placa terminal y excitación de la fibra muscular esquelética: La rápida entrada de iones sodio en la fibra muscular cuando se abren los canales activados por acetilcolina hace que el potencial eléctrico en el interior de la fibra aumente en dirección positiva generando un Potencial local llamado potencial de la placa terminal. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 Curare: Fármaco que bloquea la acción activadora de la acetilcolina. Toxina botulínica: Veneno bacteriano que reduce la magnitud de la liberación de acetilcolina. Factor de seguridad para la transmisión en la unión neuromuscular: fatiga de la unión. Cada impulso que llega a la unión neuromuscular produce un potencial en la placa terminal aprox. 3 veces mayor que el necesario, por lo que la unión tiene un factor de seguridad. Sin embargo la estimulación de la fibra nerviosa a frecuencias mayores de 100 veces por segundo durante varios minutos disminuye las vesículas de acetilcolina que no pueden pasar a la fibra nerviosa, esto se denomina fatiga. Biología molecular de la formación y liberación de acetilcolina La formación y liberación de acetilcolina se produce en las siguientes fases: 1. Se forman vesículas pequeñas en el aparato de Golgi que son transportadas por el axoplasma desde el cuerpo celular hasta las terminaciones de las fibras nerviosas. 2. La acetilcolina se sintetiza en el citosol de la terminación de la fibra nerviosa. 3. Cuando el potencial de acción llega a la terminación nerviosa, abre muchos canales de calcio en la membrana activados por voltaje 4. El número de vesículas disponibles en la terminación nerviosa es suficiente para permitir la transmisión de solo algunos miles de impulsos desde el nervio hasta el músculo. Fármacos que potencian o bloquean la transmisión en la unión neuromuscular. Fármacos Que estimulan la fibra muscular por su acción similar a la acetilcolina: Metacolina, carbacol, y nicotina. La diferencia consiste en que no son destruidos por la colinesterasa, o son destruidos tan lentamente que su acción persiste. Fármacos que estimulan la unión neuromuscular mediante la inactivación de la acetilcolina: Neostigmina, fisostigmina y fluorofosfato de diisopropilo, inactivan la acetilcolinesterasa de las sinapsis para que ya no se pueda hidrolizar la acetilcolina. Esto produce espasmomuscular, y lamentablemente también la muerte. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed Fármacos que bloquean la transmisión en la unión neuromuscular: Fármacos curariformes que pueden impedir el paso de los impulsos desde la terminación nerviosa hacia el músculo. Miastenia grave que causa parálisis muscular: Aparece aprox. 1 de cada 20000 personas produce parálisis muscular debido a que las uniones neuromusculares no pueden transmitir suficientes señales desde las fibras nerviosas hasta las fibras musculares. Potencial de acción muscular: 1. Potencial de membrana en reposo aprox. -90 a -80 mV en las fibras esqueléticas igual que en la nerviosas. 2. Duración del potencial de 1 a 5 ms en el músculo esquelético 5 veces mayor en los nervios. 3. Velocidad de conducción de 3 a 5 m/s. aprox. 1/13 de la velocidad de conducción de las fibras nerviosas que excitan al músculo esquelético. Propagación del potencial de acción al interior de la fibra muscular a través de los “túbulos transversos” La fibra muscular esquelética es tan grande que los potenciales se propagan a toda la membrana, sin embargo para producir una contracción máxima la corriente debe penetrar en las zonas profundas de la fibra, lo que se consigue mediante los “túbulos transversos”. Acoplamiento excitación-contracción Sistema de túbulos transversos-retículo sarcoplásmico Los túbulos se originan en la membrana celular y están abiertos hacia el exterior de la fibra muscular, por lo que cuando un potencial se propaga provoca cambios en los túbulos. El retículo sarcoplásmico tiene 2 partes: 1. Grandes cavidades denominadas cisternas terminales y 2. Túbulos longitudinales. Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 Liberación de iones calcio por el retículo sarcoplásmico En el retículo sarcoplásmico se encuentran un gran número de iones calcio que son liberados desde cada una de las vesículas cuando se produce un potencial de acción en el túbulo T adyacente, el voltaje es detectado por receptores de dihidropiridina que están ligados a canales receptores de rianodina, lo que provoca la apertura de los canales de liberación de calcio en las cisternas, los cuales permanecen abiertos por unos milisegundos. Bomba de calcio para retirar los iones calcio del líquido miofibrilar después de que se haya producido la contracción Una vez que se ha liberado calcio la contracción continúa mientras los iones permanezcan en una concentración elevada. “Pulso”: excitación que da lugar a una liberación de iones calcio suficiente para aumentar la concentración del líquido miofibrilar. Capitulo 8: Contracción y excitación del musculo liso Tipos de musculo liso el musculo liso es distinto al de los demás órganos en varios sentidos: 1)dimensiones físicas 2)organización en los fascículos 3)respuesta a diferentes tipos de estímulos 4)características de la inervación 5)función, pero en general se puede dividir en dos tipos multiunitario o unitario. Musculo liso multiunitario. Está formado por fibras musculares lisas separadas y discretas. Cada una de las fibras actúa independientemente de las demás y con frecuencia esta inervada por una única terminación nerviosa, tambien está recubierta por una capa delgada de sustancia similar a una membrana basal, una mescla de colágeno fino y glicoproteínas que aísla a las fibras entre sí.la característica mas importante de las fibras multiunitario es que cada una de las fibras se puede contraer independientemente de las demás. Musculo liso unitario. Son una masa de cientos a miles de fibras musculares lisas que se contraen juntas como una única unidad. Las fibras habitualmente están dispuestas en láminas o fascículos y Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed sus membranas celulares están adheridas entre sí en múltiples puntos, de modo que la fuerza que se genera en una fibra muscular se puede transmitir a la siguiente. Y las membranas celulares están unidas por muchas uniones en hendidura a través de las cuales los iones pueden fluir libremente desde una celula muscular a otra. Mecanismo contráctil en el musculo liso Base química de la contracción del musculo liso El musculo liso tiene tanto filamentos de actina como de miosina, que tienen características químicas similares a las del musculo esquelético. Pero no contienen el complejo de troponina normal que es necesario para el control de la contracción del musculo esquelético, tambien los filamentos de actina y de miosina actúan de manera muy similar a los del musculo esquelético en la contracción. Base física de la contracción del musculo liso Tienen una configuración diferente por ejemplo grandes números de filamentos de actina unidos a los denominados cuerpos densos, de los cuales unos están unidos a la membrana celular y otros están dispersos en el interior de la celula, y la fuerza de contracción se transmite de unas células a otras principalmente a través de estos enlaces. Interpuestos entre los filamentos de actina de la fibra muscular están los filamentos de miosina, que tienen un diámetro superior al doble que los filamentos de actina. Hay otra gran diferencia: la mayor parte de los filamentos de miosina tiene lo que se denomina puentes cruzados lateropolares, dispuestos de tal manera que los puentes de un lado basculan en una dirección y los del otro lado basculan en la dirección opuesta. Comparación de la contracción del musculo liso con la contracción del musculo esquelético La mayor parte de las contracciones de los músculos esqueléticos son rápidas al igual que su relajación, pero la mayor parte de los músculos lisos son contracciones tónicas prolongadas que a veces duran horas o incluso días. Ciclado lento de los puentes cruzados de miosina Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 La rapidez del ciclado de los puentes transversales de miosina en el musculo liso es muchísimo mas lenta en el musculo liso que en el musculo esquelético. Energía necesaria para mantener la contracción del músculo liso Para mantener la misma tensión de contracción en el musculo liso que en el musculo esquelético solo es necesario de 1/10 a 1/300 de enerigia.se piensa que es debido al lento ciclado. Fuerza de contracción muscular A pesar de la escasez relativa de filamento de miosina en el musculo liso, y a pesar del tiempo lento de ciclado de los puentes cruzados, la fuerza máxima de contracción del musculo liso es mayor que la del musculo esquelético. Regulación de la contracción por los iones calcio El estimulo que inicia la mayor parte de las contracciones del musculo liso es un aumento de los iones calcio en el medio intracelular. Sin embrago el musculo liso no tiene troponina, la proteína reguladora que es activada por los iones calcio para producir la contracción del musculo esquelético. Combinación de los iones calcio con la calmodulina: activación de la miosina cinasa y fosforilación de la cabeza de miosina en lugar de la troponina el musculo liso contiene una gran cantidad de calmodulina, es diferente de la troponina debido a que la calmodulina lo hace activando los puentes cruzados de la miosina, esta activación y la posterior contracción se producen según la siguiente secuencia: 1. Los iones calcio se unen a la calmodulina 2. La combinación calmodulina-calcio se une a la miosina cinasa, que es una enzima fosforiladora. y la activa Descargado por RAILDO MOURA TAVARES(raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed 3. Una de las cadenas ligeras de cada una de las cabezas de miosina, denominada cabeza reguladora, se fosforila en respuesta a esta cinasa. cuando esta cadena no esta fosforilada no se produce el ciclo de union-separacion de la cabeza de miosina con el filamento de actina, pero cuando la cadena reguladora esta fosforilada la cabeza tiene la capacidad de unirse respectivamente año filamento de actina y de avanzar a través de todo el proceso de ciclado de tirones intermitentes, al igual que ocurre en el musculo esquelético, produciendo de esta manera la contracción muscular. Miosina fosfatasa. Está localizada en los líquidos de la celula muscular lisa y escinde el fosfato de la cadena ligera reguladora. Después se interrumpe el ciclo y finaliza la contracción. Control nervioso y hormonal de la contracción del musculo liso Aunque las fibras musculares esqueléticas son estimuladas exclusivamente por el sistema nervioso, la contracción del musculo liso puede ser estimulada por múltiples tipos de señales: señales nerviosas, estimulación hormonal, distención del musculo y otros diversos estímulos. Potenciales de membrana y potenciales de acción en el musculo liso Potenciales de membrana en el musculo liso El voltaje cuantitativo del potencial de membrana del musculo liso depende de la situación momentánea del musculo. Potenciales de acción en el musculo liso unitario Los potenciales de acción se producen en el musculo liso unitario de la misma forma que en el musculo esquelético. Los potenciales de acción del musculo liso visceral se producen En una de dos formas: 1) potenciales en espiga y 2) potenciales de acción con meseta Excitación del musculo liso visceral por distención muscular Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 Cuando el musculo liso visceral es distendido lo suficiente, habitualmente se generan potenciales de acción espontáneos, que se deben a una combinación de: 1) los potenciales de onda lenta normales y 2) la disminución de la negatividad global del potencial de membrana que produce la propia distención. Despolarización del musculo liso multiunitario sin potenciales de acción Las fibras musculares lisas del musculo liso multiunitario normalmente se contraen sobre todo en respuesta a estímulos nerviosos. Las terminaciones nerviosas secretan acetilcolina en caso de algunos músculos lisos multiunitario y no adrenalina en el caso de otros. En ambos casos, las sustancias transmisoras producen potenciales de acción; el motivo es que las fibras son demasiado pequeñas para generar un potencial de acción. Origen de los iones calcio que causan la contracción: 1) a través de la membrana celular 2) a partir del retículo sarcoplasmico Aunque el proceso contráctil del musculo liso, al igual que el del musculo esquelético, es activado por iones calcio, el origen de dichos iones es diferente; la diferencia es que el retículo sarcoplasmico, que aporta prácticamente todos los iones calcio para la contracción del musculo esquelético, esta poco desarrollado en la mayor parte del musculo liso. Periodo de latencia. Es el tiempo necesario para que se produzca la difusión de calcio desde el medio extracelular al medio intracelular, y tiene un promedio de entre 200 y 300 ms. Bomba de calcio. Para producir la relajación del musculo liso después de que se haya contraído se deben retirar los iones calcio de los líquidos intracelulares, esta eliminación se consigue mediante la bomba de calcio que bombea iones calcio hacia el exterior de la fibra muscular lisa de nuevo hacia el liquido extracelular o hacia el retículo sarcoplasmico, si está presente Descargado por RAILDO MOURA TAVARES (raildojunio.eng@gmail.com) lOMoARcPSD|4608012 https://www.studocu.com/es-mx?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=resumen-cap1-5-6-7-y-8-guyton-e-hall-fisiologia-medica-13-ed
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